2019秋人教版高中物理必修1教學(xué)：第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第2節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系共20張(部編)課件

第2節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系任務(wù)1：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，利用了什么思想方法？任務(wù)2：實(shí)驗(yàn)中如何平衡摩擦力？任務(wù)3：實(shí)驗(yàn)中小車所受拉力等于小盤及砝碼重力的條件是什么？任務(wù)4：實(shí)驗(yàn)中為什么描繪a-1/m圖像而不是描繪a-m圖像？學(xué)習(xí)目標(biāo)問(wèn)題探究一

實(shí)驗(yàn)原理

二

測(cè)定加速度的方法公式法推論法比較法三

小車運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力分析平衡摩擦力：如圖所示，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。為了消除摩擦力對(duì)小車的影響，可將木板無(wú)滑輪的一端稍微墊高一些，用小車的重力的分力來(lái)抵消它所受到的摩擦力，直到小車不掛重物時(shí)能在木板上勻速運(yùn)動(dòng)為止。當(dāng)掛上重物(托盤和砝碼)時(shí)，只要重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，那么我們可近似認(rèn)為托盤和砝碼所受的重力大小等于小車所受的合力的大小。增減盤中砝碼的個(gè)數(shù)可改變小車所受到的拉力。四實(shí)驗(yàn)方案與過(guò)程?方案1用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究——控制變量法實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理與結(jié)論保持小車的質(zhì)量不變，測(cè)量物體在不同力的作用下的加速度以a為縱坐標(biāo)，以F為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，根據(jù)得到的各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，如圖所示

如果a-F圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，那么可以得出結(jié)論：質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比②按如圖所示將實(shí)驗(yàn)器材安裝好(小車上不系繩)，平衡摩擦力

④保持小車的質(zhì)量不變，改變所掛重物的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，多做幾次實(shí)驗(yàn)保持物體所受的力不變，測(cè)量不同質(zhì)量的物體在該力作用下的加速度⑤保持重物的質(zhì)量不變，在小車上加放砝碼，并測(cè)出小車與所放砝碼的總質(zhì)量M，接通電源，放開(kāi)小車，用紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況；斷開(kāi)電源取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上號(hào)碼⑥在小車上加放砝碼，重復(fù)步驟⑤，多做幾次實(shí)驗(yàn)⑦在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分，標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，算出每條紙帶上加速度的值

五五點(diǎn)注意?平衡摩擦力時(shí)不要掛小盤，平衡摩擦力后，不管以后是改變小盤中重物的質(zhì)量，還是改變小車上所加砝碼的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。?實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后放開(kāi)小車。

?實(shí)驗(yàn)中必須滿足小車和小車上所加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物和小盤的總質(zhì)量。只有如此，重物和小盤的總重力才可視為與小車受到的拉力相等。?每次開(kāi)始時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或盡量遠(yuǎn)離帶滑輪的一端)，且在小車到達(dá)滑輪前應(yīng)按住小車。?作圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在所作直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)盡可能對(duì)稱分布在所作直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍去不予考慮。六誤差分析

甲乙八用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

?？碱}型題組一伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)題1［2019?浙江溫州市十校聯(lián)合體期末］如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置。（1）下圖是實(shí)驗(yàn)時(shí)平衡阻力的情形，其中正確的是

（選填字母）。（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列做法正確的是

。A.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打紙帶時(shí)，應(yīng)該先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源B.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變拉力F的大小C.在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，為了直觀判斷兩者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-1/M圖像D.在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，作a-F圖像應(yīng)該用折線將所描的點(diǎn)依次連接BABCC

BCB題3［2019?重慶市巴蜀中學(xué)期末］在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖4-2-4所示的裝置，木板放在水平桌面上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz。（1）實(shí)驗(yàn)中得到如圖4-2-5所示的一段紙帶，每五個(gè)點(diǎn)為一計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得xAB=7.65cm，xBC=10.17cm，實(shí)驗(yàn)測(cè)出小車的加速度大小為

m/s2

（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。（2）若直接按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以沙和沙桶的總重力F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶分析得到的加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a-F圖像合理的是

。2.52題組二

數(shù)據(jù)處理與誤差分析圖4-2-5（3）實(shí)驗(yàn)中，沙和沙桶的總重力

（選填“大于”“小于”或“等于”）繩子對(duì)小車的拉力，為了讓沙和沙桶的總重力大小更接近繩子對(duì)小車的拉力，應(yīng)讓沙和沙桶的總質(zhì)量

（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）小車的質(zhì)量。（4）若（2）中四個(gè)圖像中的圖線（包括B、C中的直線部分）的斜率都為k，k可能與什么有關(guān)？

。圖4-2-4ABCDC大于遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量題4［2019·甘肅天水一中期末］某學(xué)習(xí)小組在研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，采用如圖甲所示的裝置，通過(guò)改變小托盤和砝碼總質(zhì)量m來(lái)改變小車受到的合力，通過(guò)加減砝碼來(lái)改變小車總質(zhì)量M。（1）實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力，應(yīng)當(dāng)取下

（選填“小車上的砝碼”或“小托盤和砝碼”），將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高，直至小車在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上打出來(lái)的點(diǎn)

。（2）圖乙為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所用交流電的頻率為50Hz，從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm。小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿足M遠(yuǎn)大于m的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是圖中的

。小托盤和砝碼甲

ABCD乙間距相等1.55B題5［2019?黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末］為了探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車總質(zhì)量用M表示（乙圖中M包括小車與力傳感器，丙圖中M包括小車和與小車固連的滑輪），鉤碼總質(zhì)量用m表示。BC題組三

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)戊甲乙丙?。?）為便于測(cè)量合外力的大小，并得到小車總質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與所受合外力成正比的結(jié)論，下列說(shuō)法正確的是（）A.三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要平衡摩擦力B.三組實(shí)驗(yàn)都需要平衡摩擦力C.三組實(shí)驗(yàn)中只有甲需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件D.三組實(shí)驗(yàn)都需要滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M的條件（2）圖丁是用圖甲裝置中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一部分，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，加速度大小用a表示，則OD間的距離為

cm。圖戊是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離），則加速度大小a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。（3）若乙、丙兩位同學(xué)發(fā)現(xiàn)某次測(cè)量中力傳感器示數(shù)是測(cè)力計(jì)示數(shù)的兩倍，通過(guò)計(jì)算得到小車加速度均為a，則乙、丙兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用小車總質(zhì)量之比為

。1.200.9331：1

BC

題7為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖4-2-11所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑塊通過(guò)G1、G2光電門時(shí)，光束被擋住的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄?；瑝K連同上面固定的擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為s，牽引鉤碼的質(zhì)量為m。回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：

。（2）若取M=0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是

。A.m1=5gB.m2=15gC.m3=40gD.m4=400g（3）在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為D

謝謝！長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。努力，終會(huì)有所收獲，功夫不負(fù)有心人。以銅為鏡，可以正衣冠；以古為鏡，可以知興替；以人為鏡，可以明得失。前進(jìn)的路上，要不斷反思、關(guān)照自己的不足，學(xué)習(xí)更多東西，更進(jìn)一步。窮則獨(dú)善其身，達(dá)則兼濟(jì)天下?，F(xiàn)代社會(huì)，有很多人，鉆進(jìn)錢眼，不惜違法亂紀(jì)；做人，窮，也要窮的有骨氣！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修煉才華和能力，更重要的是要能堅(jiān)持下來(lái)。士不可以不弘毅，任重而道遠(yuǎn)。仁以為己任，不亦重乎?死而后已，不亦遠(yuǎn)乎?心中有理想，腳下的路再遠(yuǎn)，也不會(huì)迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，雖久不廢，此謂不朽。任何事業(yè)，學(xué)業(yè)的基礎(chǔ)，都要以自身品德的修煉為根基。飯疏食，飲水，曲肱而枕之，樂(lè)亦在其中矣。不義而富且貴，于我如浮云。財(cái)富如浮云，生不帶來(lái)，死不帶去，真正留下的，是我們對(duì)這個(gè)世界的貢獻(xiàn)。英雄者，胸懷大志，腹有良策，有包藏宇宙之機(jī)，吞吐天地之志者也英雄氣概，威壓八萬(wàn)里，體恤弱小，善德加身。老當(dāng)益壯，寧移白首之心；窮且益堅(jiān)，不墜青云之志老去的只是身體，心靈可以永遠(yuǎn)保持豐盛。樂(lè)民之樂(lè)者，民亦樂(lè)其樂(lè)；憂民之憂者，民亦憂其憂。做領(lǐng)導(dǎo)，要能體恤下屬，一味打壓，盡失民心。勿以惡小而為之，勿以善小而不為。越是微小的事情，越見(jiàn)品質(zhì)。學(xué)而不知道，與不學(xué)同；知而不能行，與不知同。知行合一，方可成就事業(yè)。以家為家，以鄉(xiāng)為鄉(xiāng)，以國(guó)為國(guó)，以天下為天下。若是天下人都能互相體諒，紛擾世事可以停歇。志不強(qiáng)者智不達(dá)，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越強(qiáng)，相應(yīng)的，逼迫自己所學(xué)的，也就越多。臣心一片磁針石，不指南方不肯休。忠心，也是很多現(xiàn)代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習(xí)乎?若人人皆每日反省自身，世間又會(huì)多出多少君子。人人好公，則天下太平；人人營(yíng)私，則天下大亂。給世界和身邊人，多一點(diǎn)寬容，多一份擔(dān)當(dāng)。為天地立心，為生民立命，為往圣繼絕學(xué)，為萬(wàn)世開(kāi)太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老將至，貧賤于我如浮云。淡看世間事，心情如浮云天行健，君子以自強(qiáng)不息。地勢(shì)坤，君子以厚德載物。君子，生在世間，當(dāng)靠自己拼搏奮斗。博學(xué)之，審問(wèn)之，慎思之，明辨之，篤行之。進(jìn)學(xué)之道，一步步逼近真相，逼近更高。百學(xué)須先立志。天下大事，不立志，難成！海納百川，有容乃大；壁立千仞，無(wú)欲則剛做人，心胸要寬廣。其身正，不令而行；其身不正，雖令不從。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不憂，勇者不懼?！闭嬲M(jìn)者，不會(huì)把時(shí)間耗費(fèi)在負(fù)性情緒上。好學(xué)近乎知，力行近乎仁，知恥近乎勇。力行善事，有羞恥之心，方可成君子。操千曲爾后曉聲，觀千劍爾后識(shí)器做學(xué)問(wèn)和學(xué)技術(shù)，都需要無(wú)數(shù)次的練習(xí)。第一個(gè)青春是上帝給的；第二個(gè)的青春是靠自己努力當(dāng)眼淚流盡的時(shí)候，留下的應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)。人總是珍惜未得到的，而遺忘了所擁有的。誰(shuí)傷害過(guò)你，誰(shuí)擊潰過(guò)你，都不重要。重要的是誰(shuí)讓你重現(xiàn)笑容。幸運(yùn)并非沒(méi)有恐懼和煩惱；厄運(yùn)并非沒(méi)有安慰與希望。你不要一直不滿人家，你應(yīng)該一直檢討自己才對(duì)。不滿人家，是苦了你自己。最深的孤獨(dú)不是長(zhǎng)久的一個(gè)人，而是心里沒(méi)有了任何期望。要銘記在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一個(gè)過(guò)往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福卻很短暫。一個(gè)人的價(jià)值，應(yīng)該看他貢獻(xiàn)什么，而不應(yīng)當(dāng)看他取得什么。做個(gè)明媚的女子。不傾國(guó)，不傾城，只傾其所有過(guò)的生活。生活就是生下來(lái)，活下去。人生最美的是過(guò)程，最難的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真愛(ài)，最后悔的是錯(cuò)過(guò)。兩個(gè)人在一起能過(guò)就好好過(guò)！不能過(guò)就麻利點(diǎn)分開(kāi)。當(dāng)一個(gè)人真正覺(jué)悟的一刻，他放下追尋外在世界的財(cái)富，而開(kāi)始追尋他內(nèi)心世界的真正財(cái)富。人若軟弱就是自己最大的敵人。日出東海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不轉(zhuǎn)牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。烏云總會(huì)被驅(qū)散的，即使它籠罩了整個(gè)地球。心態(tài)便是黑暗中的那一盞明燈，可以照亮整個(gè)世界。生活不是單行線，一條路走不通，你可以轉(zhuǎn)彎。給我一場(chǎng)車禍。要么失憶。要么死。有些人說(shuō)：我愛(ài)你、又不是說(shuō)我只愛(ài)你一個(gè)。生命太過(guò)短暫，今天放棄了明天不一定能得到。刪掉了關(guān)于你的一切，唯獨(dú)刪不掉關(guān)于你的回憶。任何事都是有可能的。所以別放棄，相信自己，你可以做到的。、相信自己，堅(jiān)信自己的目標(biāo)，去承受常人承受不了的磨難與挫折，不斷去努力、去奮斗，成功最終就會(huì)是你的！既然愛(ài)，為什么不說(shuō)出口，有些東西失去了，就在也回不來(lái)了！對(duì)于人來(lái)說(shuō)，問(wèn)心無(wú)愧是最舒服的枕頭。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人當(dāng)人；在人之下，要把自己當(dāng)人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待陽(yáng)光，人就會(huì)從卑微中站起來(lái)，帶著封存夢(mèng)想去擁抱藍(lán)天。成功需要成本，時(shí)間也是一種成本，對(duì)時(shí)間的珍惜就是對(duì)成本的節(jié)約。人只要不失去方向，就不會(huì)失去自己。過(guò)去的習(xí)慣，決定今天的你，所以，過(guò)去的懶惰，決定你今天的一敗涂地。讓我記起容易，但讓我忘記我怕我是做不到。不要跟一個(gè)人和他議論同一個(gè)圈子里的人，不管你認(rèn)為他有多可靠。想象困難做出的反應(yīng)，不是逃避或繞開(kāi)它們，而是面對(duì)它們，同它們打交道，以一種進(jìn)取的和明智的方式同它們奮斗。他不愛(ài)你，你為他擋一百顆子彈也沒(méi)用。坐在電腦前，不知道做什么，卻又不想關(guān)掉它。做不了決定的時(shí)候，讓